基于机器视觉的图书乱架清点系统——以中南大学图书馆为例

文章基于机器视觉技术和无线网络传输技术,通过分析图书书脊图像的特点,设计了基于嵌入式的图书书脊图像采集装置,实现对在架书脊图像的采集和实时分割,并利用汉字识别技术提取书脊图像的字符信息,进而获得书目的索取号和书名,再结合构建的自动化系统ILASⅢ清点模块,实现了基于机器视觉的图书乱架识别系统开发。实验显示该系统的识别效果较好,可有效提高图书清点工作效率。

浅析世界观与大学生科学教育的结合

世界观作为一项思想政治教育内容,与大学生科学教育相结合,能帮助大学生建立对自然、社会、人生和精神的科学和系统的认识。文章分析了科学发展、人类历史和世界观之间的相互促进关系,阐述了第一、第二和第三人的世界观及其时代特征,提出让世界观作为思想政治元素进大学课堂、进科研院所,帮助大学生打破落后世界观对科学精神的束缚,自觉地与科学探索精神产生共鸣。利用中国大学生科学教育受益人数众多的优势,挖掘世界观与科技、人文相匹配的巨大潜能,在新时代的科技革命和产业发展中把握先机,实现中华民族伟大复兴的中国梦。

大自动化类专业电类技术基础课程新体系研究

为深化工程教育改革,推进新工科研究和实践,中南大学自动化学院根据自身发展需要和学科特色,将自动化、电气工程、智能科学与技术和电子信息等专业相互深度融合,形成了大自动化类专业。同时结合人工智能、机器人、物联网、云计算及大数据等技术在自动化领域的应用需求,着重构建大自动化专业的电类技术人才的创新培养体系。文章从电类技术基础课程内容、课程实践和教学平台的建设三方面入手,研究我校大自动化类专业电类技术基础课程新体系的建设。旨在提高我校大自动化类专业学生的综合素质,培养出具有竞争力的学生,为其他高校大自动化类专业电类技术基础课程体系改革提供借鉴。

航空航天背景下自动控制原理课程思政教学设计与实践

思政课的本质是讲道理,是落实立德树人根本任务的重要举措。该文通过航空航天背景下自动控制原理课程建设的具体实践,深入挖掘课程蕴含的思政元素,将其与专业知识内容有机融合,采用灵活的授课形式与教学方法,提高思政课教学的实效性。通过课堂教学实践,取得良好的效果。

新型自动化水稻插秧机未来初探

本文从全国水稻种植情况和北大荒集团水稻插秧机工作现状出发,阐述了研发一款新型自动化水稻插秧机的必要性、可行性、发展前景及效益分析。

基于深度置信网络的多模态过程故障评估方法及应用

传统的多模态过程故障等级评估方法对模态之间的共性特征考虑较少,导致当被评估模态故障信息不充分时,评估的准确性较低.针对此问题,首先,提出一种共性–个性深度置信网络(Common and specific deep belief network,CS-DBN),该网络充分利用深度置信网络(Deep belief network,DBN)的深度分层特征提取能力,通过度量多模态数据间分布的相似性和差异性,进一步得到能够反映多模态过程共有信息的共性特征以及反映每个模态独有信息的个性特征;其次,基于CS-DBN,利用多模态过程的已知故障等级数据生成多模态共性–个性特征集,通过加权逻辑回归构建故障等级评估模型;最后,将所提方法应用于带钢热连轧生产过程的故障等级评估中.应用结果表明,随着多模态故障等级数据的增加,所提方法的评估准确率逐渐增加,当故障信息充足时,评估准确率可达98.75%;故障信息不足时,与传统方法相比,评估准确率提升近10%.

LEGAN:一种新的暗弱光照图像增强算法

针对暗弱光照图像所存在的亮度、对比度、信噪比低,以及噪声污染大等问题,提出了一种新的暗弱光照图像增强算法LEGAN。该算法将图像输入至所提伽马曲线估计网络求得包含伽马参数的特征图,再经过LEB模块增强亮度,并通过级联LEB的方式迭代增强结果。采用基于PatchGAN的全局-局部判别器结构来提高图像分辨率和恢复图像细节。通过引入感知损失来限制真实标签和输出结果之间的差距,利用照明平滑度损失保持相邻像素之间的单调性关系,同时结合空间一致性损失来增强图像的空间相关性。实验结果表明,相比于现今大多数主流增强算法,该算法的细节还原度相对较高,且能有效避免增强后的图像出现局部亮度不佳等问题。

一类具有复杂执行器动态的双曲线型偏微分方程输出调节

本文研究了一类具有边界执行器动态特性的双曲线型偏微分方程(Partial differential equation, PDE)系统的输出调节问题.特别地,执行器由一组非线性常微分方程(Ordinary differential equation, ODE)描述,控制输入出现在执行器的一端而非直接作用在PDE系统上,这使得控制任务变得相当困难.基于几何设计方法和有限维与无限维反步法,本文提出了显式表达的输出调节器,实现了该类系统的扰动补偿及跟踪控制.并且我们采用Lyapunov稳定性理论严格证明了闭环系统及跟踪误差在范数意义上的指数稳定性.仿真实例对比验证了所提出控制方法的有效性.

面向煤矿安全监测边缘计算的YOLOv5s剪枝方法

目前,边缘计算与机器视觉相结合具有较好的煤矿安全监测应用前景,但边缘端存储空间和计算资源有限,高精度的复杂视觉模型难以部署。针对上述问题,提出了一种面向煤矿安全监测边缘端的基于间接和直接重要性评价空间融合(IDESF)的YOLOv5s剪枝方法,实现对YOLOv5s网络的轻量化。首先对YOLOv5s网络中各模块的卷积层进行结构分析,确定自由剪枝层和条件剪枝层,为后续分配剪枝率及计算卷积核剪枝数奠定基础。其次,根据基于卷积核权重幅值和层相对计算复杂度的卷积核权重重要性得分为可剪枝层分配剪枝率,有效降低剪枝后网络的计算复杂度。然后,基于卷积核直接重要性评价准则,将卷积层的间接输出重要性以缩放因子的形式引入直接重要性空间中,更新卷积核位置分布,构建包含卷积核输出信息和幅值信息的融合重要性评价空间,提高卷积核重要性评价的全面性。最后,借鉴topk投票的思想对中值滤波筛选冗余卷积核的流程进行优化,并用有向图的邻接矩阵中节点的入度来量化卷积核的冗余程度,提高了冗余卷积核筛选过程的可解释性和通用性。实验结果表明:①从平衡模型精度和轻量化程度的角度出发,剪枝率为50%的YOLOV5s_IDESF是最优的轻量级YOLOv5s。在VOC数据集上,YOLOv5s_IDESF的mAP@.5和mAP@0.5∶0.95均达到最高,分别为0.72和0.44,参数量降至最低2.65×10^(6),计算量降低至1.16×10^(9),综合复杂度也降至最低,图像处理帧率达到31.15帧/s。②在煤矿数据集上,YOLOv5s_IDESF的mAP@.5和mAP@0.5∶0.95均达到最高,分别为0.94和0.52,参数量降至最低3.12×10^(6),计算量降低至1.24×10^(9),综合复杂度也降至最低,图像处理帧率达到31.55帧/s。

多元纹理图像构造方法及应用

多元图像分析方法在图像展开阶段会丢失像素间空间关联关系,导致其对图像纹理特征的分析能力不足.针对此问题,本文提出了一种基于图像纹理特征的多元图像构造方法,并应用于图像分割.首先,结合滑动窗口法和灰度共生矩阵求取图像各通道的纹理特征影像,叠加纹理特征影像构造多元图像.然后,应用多元图像分析方法对所得多元图像进行分析,分割出感兴趣区域.最后,利用分割结果构造决策树模型,以完成对同类感兴趣区域的分割.在图像数据集上进行仿真实验,实验结果表明,本文所提方法的均交并比(MIoU)与同类方法相比有10%左右的提升.

运行工况自适应的风储系统双层功率平滑策略

针对风电并网带来的功率波动问题,提出一种运行工况自适应的风电-混合储能系统双层功率平滑策略。在上层,考虑风储系统并网功率波动和储能运行状态,利用无模型自适应控制动态跟踪经滑动平均算法得到的并网参考功率,生成混合储能总功率任务;在下层,考虑储能介质的技术特性,利用模糊控制动态调节经变分模态分解确定的混合储能总功率任务的频率分界点,完成功率的自适应分配。算例分析表明:所提策略可以自适应平抑多工况下的风电功率波动,实现混合储能各介质间功率的合理分配。

电气专业课程群“手拉手”思政教学改革与实践

新工科高校专业课程群是知识传授和能力培养链条,也是育才育人的主阵地。该文所提专业课程群“手拉手”思政教学,是以“三全育人”为核心目标,把思政元素合理规划分配到专业教学的全程;将课堂教学与实践教学相结合,达到覆盖专业学生全员的效果;利用课程群教学团队的整体优势,切实以理想信念教育和社会主义核心价值观为导向,保障各个课程单元思政教学过程具有针对性和亲和力,实现全方位育人。实践表明,“手拉手”是一种多元共建和资源共享的长效机制,有利于专业知识和思政元素的合理衔接和递进增强,达成立德树人的效果。

“机器人学”课程思政建设

“机器人学”是机器人工程、人工智能、自动化等专业的核心课程,探索“机器人学”课程思政建设对相关专业“三全育人”教学模式的实现具有重要意义。机器人技术发展迅速,对制造业高质量发展和应对人口老龄化有着重要作用。“机器人学”课程蕴含了非常丰富的思政元素,从家国情怀、科学精神、工匠精神、人文关怀、哲学原理等五个方面充分挖掘了思政元素。通过巧妙的教学设计,在传授显性知识的同时,进行潜移默化的价值引领,实现了良好的思政育人效果。

数智时代高校图书馆电子资源服务模式重构

为解决传统电子资源服务无法提供深层次、个性化、智能化的学科知识服务等问题,以数智技术赋能,为高校图书馆电子资源服务数字化转型提供新的视角。通过调研分析高校图书馆现行服务方式的优缺点和技术馆员的需求,充分利用数智技术,提出由智能网关、智能数据中台和智慧服务层三大模块组成的数智融合电子资源智慧服务架构,以大数据、智能技术作为电子资源访问服务需求和技术应用的桥梁,基于智能网关、智能数据中台架构为读者提供智能推荐服务,重构电子资源智慧服务模式,实现读者无感知访问、多模态电子资源分类和个性化阅读推荐,推动高校图书馆电子资源服务向以“资源组织和流程重组”为核心的数字化转型。

产教融合的“智能驾驶导论”课程建设和改革

针对“智能驾驶导论”课程尚没有成熟的教学内容体系和满足培养需求的实践设计等问题,提出了基于产教融合的“智能驾驶导论”课程建设思路并进行了探索和实施。从教学目标和教学内容设置、教学组织、实践环节设计和实施方面引导企业深度参与,完成了基于智能驾驶产业需求的课程建设和改革,解决了课程与产业需求脱节的问题,使学生从产业和技术的视角构建智能驾驶的知识体系,同时培养了学生的工程实践和创新创业能力,为校企协同的课程建设和人才培养提供了很好的探索和实践。

改进非凸估计与非对称时空正则化的红外小目标检测方法

针对复杂背景下的红外小目标检测,在非对称时空正则化约束的非凸张量低秩估计算法基础上,提出了一种新的核范数估计方法代替原算法中的估计方法。提出基于结构张量与多结构元顶帽(Top-Hat)滤波的自适应权重张量对目标张量进行约束,增强目标张量稀疏性的同时抑制其中残存的强边缘结构。实验结果表明,所提改进算法能够更好地消除图像中强边缘结构对检测结果的影响,在保证检测率的情况下,较原算法具有更低的虚警率。

德才兼备工科研究生培养的“5B”模式及其实施途径

文章首先介绍了相关研究背景,然后阐述了德才兼备在工科研究生培养中的理论意蕴,接着提出了德才兼备工科研究生培养的“5B”模式,最后提出了德才兼备工科研究生培养“5B”模式的实施途径。

新工科背景下“电力系统保护与控制”课程教学改革

“电力系统保护与控制”是电气工程及其自动化专业的核心课程,基于新工科背景,通过对该课程现状深入分析,发现其存在教材内容繁多且交叉、授课方式不够丰富、评价标准不够完善、立德树人环节较为薄弱等问题,从课程思政建设、教学手段和方法改进、考核评价方式制定以及加强校企联合培养四个方面提出了相应的措施进行改革创新,以提升学生的学习兴趣,培养学生专业知识融合、理论联系实际、分析问题、解决问题和创新的能力,并在传授专业知识的同时,实现对学生的价值引领。

政治要素配置驱动省域多中心轮动发展研究

政治要素是城镇化、城乡融合发展的核心驱动力。有关城镇化发展模式一直存在强省会、多中心两种模式的讨论。从国家到省域,多中心模式正在成为解决方案。省域各城市政治要素的不均衡配置,导致了省域的极化发展。文章关注如何通过政治要素的动态均衡配置,实现省域均衡发展,最终实现共同富裕。就城市而言,政治定位塑造城镇化与城乡融合发展格局,政治资源具有第一性,对其他资源要素具有决定性、吸附力。文章提出一种省域多中心轮动的发展模式,即基于省域政治资源的合理分配与错峰配置,改变城市之间的无序竞争,平衡各城市发展利益。在省会城市(单列市)中心外,有计划地建设多个副中心以均衡分配各城市政治要素,实现错峰配置与动态调整。预期经历大约三次周期性多中心轮动(约三十年时间),实现省域普惠式均衡发展。

生涯团体辅导课程体系构建及应用研究

“大学生职业发展与就业指导”课程作为普通高等学校必修课之一,其重要意义在当下复杂的经济形势与就业环境下显得尤为突出。将团体辅导技术融入就业指导课程内容,构建生涯团体辅导课程体系,通过课程教学的方式对中南大学683名学生进行课程体系应用与研究,并在教学过程中通过问卷调研、个案访谈等研究方法开展课程指导前后的结果对比。结果表明,学生通过课程教学较好地提升了自我认知,加深了对职业世界的了解,更加清晰个人职业发展目标,并强化了个人求职创业技能。同时,运用生涯团体辅导方式教学也加强了课堂互动性,让学生对课程的专注度、参与感、获得感都得到了提高,较大程度地提升了大学生就业指导效能。